Гребне колесо та судновий плавниковий рушій: інновації для сталого судноплавства

В епоху, коли світ стикається із зростаючими викликами щодо охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки, інновації в галузі транспорту стають ключовим елементом у розвитку сталого судноплавства. Саме в цьому контексті виникає потреба у створенні та впровадженні енергоефективних, сталих та екологічно чистих технологій, таких як гребне колесо та судновий плавниковий рушій, спрямованих на зменшення споживання пального та відповідність сучасним екологічним стандартам.

Призначення та мета розробок

Розробки належать до суднобудування, зокрема до суднових рушіїв, та спрямовані на вирішення проблем великого споживання палива та неефективного використання енергії рушіїв при традиційних методах судноплавства.

Метою розробок є економія палива при русі на воді та значне (у рази) збільшення коефіцієнту корисної дії рушія у порівнянні з існуючими на сьогодні широковживаними судновими рушіями за рахунок того, що рушій при своєму pyci використовує максимальні гідродинамічні коефіцієнти, внаслідок чого істотно зменшується швидкість pyxy його частин та істотно збільшується частина енергії рушія на отримання більшого імпульсу його ходу

Короткий опис розробок

Гребне колесо містить послідовно розміщені лопаті, що жорстко прикріплені до маточини. Особливість конструкції полягає в введенні пружного елемента, який жорстко закріпляється між лопаттю та маточиною. Така конструкція дозволяє забезпечити рух судна, не створюючи реактивного струменя, а використовуючи пружну силу реакції опори води. Ця сила виникає за рахунок лобового опору гребеневої лопаті та пружності пружного елемента. У цьому випадку майже вся енергія судна направляється на його рух, що призводить до різкого підвищення економічності руху судна. В якості пружного елементу використовується балка, яка повинна бути сталої товщини та в профілі мати форму трапеції. Балка широкою основою жорстко прикріпляється до маточини, а вузькою - до лопаті, причому площина балки повинна лежати у площині лопаті. Кількість лопатей рушія дорівнює двом, які розташовані під кутом 180 º одна до одної. Таке розташування дає можливість кожному пружному елементу накопичити пружну енергію у воді від дії згинального моменту на лопать та віддати цю енергію через маточину судну. При цьому прослизання лопаті відносно води майже немає.

Судновий плавниковий рушій містить механізм приводу з горизонтально встановленою на ньому штангою, на кінці якої рухомо прикріплений вертикальний плавник з механізмом зміни його інсталяційних кутів. Механізм приводу надає згаданій штанзі коливального руху у горизонтальній площині. Штанга виконана змінної довжини з гідравлічним механізмом для її зміни. До вільного кінця штанги жорстко прикріплений пружний елемент, що здатний взаємодіяти з плавником. Також передбачений механізм синхронізації поперечних і повздовжніх коливань вказаної штанги.

Принцип pyxy, закладений у рушіях за розробками - рушій з пружними елементами для свого pyxy використовує свою власну енергію, віддзеркалену від опори у вигляді пружної сили.

Переваги розробок:

  1. Економічність: відсутність реактивної складової.
  2. Енергетична перевага: працюють на високих гідродинамічних коефіцієнтах, що призводить до різкого збільшення гідродинамічних сил, використовують лобовий опір лопатей та мають менше швидкообертальних частин i механізмів у своїй конструкції.
  3. Екологічна чистота: значно менші викиди та споживання пального.
  4. Енергоефективність: ефективне використання потенційної енергії нерухомості води через перетворення її на пружну силу для приведення в рух судна, що призводить до значного зниження споживання пального та витрат енергії.
  5. Низькі витрати на обслуговування: проста конструкція, що знижує витрати на обслуговування та ремонт.
  6. Ефективність при низьких швидкостях: гребне колесо дозволяє суднам підтримувати ефективний рух при низьких швидкостях, що робить його ідеальним для маневреного руху в портах, каналах та інших обмежених просторах.
  7. Можливість встановлення на великих суднах: гребне колесо позбавлено небезпечної кавітації i може бути встановлено на великих суднах - танкерах та зерновозах.
  8. Головна перевага рушіїв, що пропонуються - віддзеркалення їх енергії від oпopу води на свій  власний pyx та використання ними лобового опору лопатей, тобто нерухомості суцільного середовища - води.

Ці переваги роблять розробки перспективними рішеннями для розвитку екологічно чистого судноплавства та відповідають вимогам сталого розвитку у галузі транспорту.

Галузь можливого застосування

Гребне колесо може бути використане у суднобудуванні для різних типів суден, зокрема на вантажних судах (баржах), катамаранах та малих суднах у базах відпочинку.

У 2014 р. було проведено порівняльне випробування гребного колеса перед гребним гвинтом, що підтвердило його ефективність.

Відео з порівняльним випробуванням катамарана з гребним гвинтом та гребним колесом можна переглянути за посиланням.

Умови співпраці

Патентовласник розгляне пропозиції та форми співробітництва з потенційними партнерами з ліцензування або впровадження розробки у виробництво.

Теги: 

Категорія каталогу: